Contenedores vs. máquinas virtuales (VM): ¿cuál es la diferencia?

Si acaba de empezar a aprender sobre las herramientas de virtualización, se preguntará cuáles son las diferencias en la conversación tecnológica en torno a los contenedores y a las máquinas virtuales (VM).

Los contenedores se han convertido en una fuerza dominante en el desarrollo nativo de la nube, por lo que es importante entender qué son y qué no son. Si bien los contenedores y las máquinas virtuales tienen características distintas y únicas, son similares en el sentido de que mejoran la eficiencia de TI, brindan portabilidad de aplicaciones y mejoran DevOps y el ciclo de vida del desarrollo de software.

La virtualización es un proceso mediante el cual se utiliza el software para crear una capa de abstracción sobre el hardware del ordenador que permite dividir los elementos de hardware de un solo ordenador en varios ordenadores virtuales.

El software utilizado se denomina hipervisor, una capa pequeña que permite que varios sistemas operativos funcionen uno junto al otro y compartan los mismos recursos informáticos físicos. Cuando se utiliza un hipervisor en un ordenador o servidor físico (también conocido como Bare Metal Server) de un centro de datos, permite al ordenador físico separar su sistema operativo y sus aplicaciones de su hardware. Luego, puede dividirse en varias "máquinas virtuales" independientes.

Vea el vídeo para observar más de cerca la tecnología de virtualización:

Las máquinas virtuales (VM) son una tecnología para construir entornos informáticos virtualizados. Han existido durante bastante tiempo y se consideran la base de la primera generación de cloud computing.

En pocas palabras, una máquina virtual es una emulación de un ordenador físico. Las máquinas virtuales permiten a los equipos ejecutar lo que parecen ser varias máquinas, con varios sistemas operativos, en un único ordenador. Las máquinas virtuales interactúan con los ordenadores físicos mediante capas de software ligeras denominadas hipervisores. Los hipervisores pueden separar las máquinas virtuales entre sí y asignarles procesadores, memoria y almacenamiento.

Las máquinas virtuales también se conocen como servidores virtuales, instancias de servidores virtuales y servidores privados virtuales.

Los contenedores son una forma más ligera y ágil de gestionar la virtualización: como no utilizan un hipervisor, puede disfrutar de un aprovisionamiento de recursos más rápido y de una disponibilidad más veloz de las nuevas aplicaciones. 

En lugar de poner en marcha toda una máquina virtual, la contenerización reúne todo lo necesario para ejecutar una sola aplicación o microservicio (junto con las bibliotecas de tiempo de ejecución que necesitan para ejecutar). El contenedor incluye todo el código, sus dependencias e incluso el propio sistema operativo. Esto permite que las aplicaciones se ejecuten prácticamente en cualquier lugar: en un ordenador de sobremesa, en una infraestructura informática tradicional o en la nube.

Los contenedores utilizan una forma de virtualización del sistema operativo (SO). En pocas palabras, aprovechan las características del sistema operativo anfitrión para aislar los procesos y controlar el acceso de éstos a las CPU, la memoria y el espacio de escritorio.

Los contenedores existen desde hace décadas. Sin embargo, el consenso común es que la era moderna de los contenedores comenzó en 2013 con la introducción de Docker, una plataforma de código abierto para construir, implementar y gestionar aplicaciones en contenedores. Más información sobre Docker, los contenedores Docker, Dockerfiles (el archivo de creación de la imagen del contenedor) y cómo el ecosistema ha evolucionado con la tecnología de contenedores durante la última década.

En la virtualización tradicional, un hipervisor virtualiza el hardware físico. El resultado es que cada máquina virtual contiene un SO invitado, una copia virtual del hardware que el SO necesita para funcionar y una aplicación y sus bibliotecas y dependencias asociadas. Se pueden ejecutar máquinas virtuales con sistemas operativos diferentes en el mismo servidor físico. Por ejemplo, una VM VMware puede funcionar junto a una VM Linux, que funciona junto a una VM Microsoft, etc.

En lugar de virtualizar el hardware subyacente, los contenedores virtualizan el sistema operativo (por lo general Linux) para que cada contenedor individual contenga solo la aplicación junto con sus bibliotecas y dependencias. Los contenedores son pequeños, rápidos y portátiles porque, a diferencia de una máquina virtual, no necesitan incluir un sistema operativo huésped en cada instancia. En su lugar, pueden limitarse a utilizar las características y los recursos del sistema operativo anfitrión. 

Al igual que las máquinas virtuales, los contenedores permiten a los desarrolladores mejorar la utilización de la CPU y la memoria de las máquinas físicas. Pero en lo que los contenedores van aún más allá es en la posibilidad de implementar y escalar los componentes de las aplicaciones de forma más granular, ya que también admiten la arquitectura de microservicios.  Es una alternativa atractiva a la ampliación de toda una aplicación monolítica, ya que un solo componente tiene problemas con su carga.

Acompañe a Nigel Brown en su análisis de las diferencias entre los contenedores y las máquinas virtuales:

Si bien todavía hay muchos motivos para utilizar máquinas virtuales, los contenedores ofrecen un nivel de flexibilidad y portabilidad perfecto para el mundo multinube. Cuando los desarrolladores crean nuevas aplicaciones, es posible que no sepan todos los lugares en los que deberán implementarse.

Hoy en día, una organización puede ejecutar la aplicación en su nube privada, pero mañana, es posible que necesite implementarla en una nube pública de un proveedor diferente. La creación de aplicaciones en contenedores proporciona a los equipos la flexibilidad que necesitan para manejar los numerosos entornos de software de la TI moderna. 

Los contenedores también son ideales para la automatización y los pipelines DevOps, incluida la integración continua y la implementación continua (CI/CD).

A pesar de los muchos beneficios de los contenedores y la miríada de casos de uso en los que son la mejor opción, presentan algunos desafíos propios.

Las aplicaciones de las grandes empresas pueden incluir un gran número de contenedores y la gestión de los contenedores presenta problemas graves para los equipos. ¿Cómo puede tener visibilidad de lo que se está ejecutando y dónde? ¿Cómo maneja cuestiones cruciales como la seguridad y el cumplimiento? ¿Cómo gestiona de forma coherente sus aplicaciones?

La mayoría de las empresas están recurriendo a soluciones de código abierto, como Kubernetes, y Kubernetes ya utiliza contenedores en la mayoría de los casos en muchas organizaciones.